專利名稱：帶有缺省機(jī)構(gòu)的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求2011年11月2日提交的美國臨時(shí)專利申請序列號(hào)61/554，550的優(yōu)先權(quán)，在此其全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。本發(fā)明涉及一種用于改變內(nèi)燃機(jī)中燃燒閥升程的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，且更具體地涉及帶有用于提供燃燒閥的缺省升程的機(jī)構(gòu)的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)制造商已開發(fā)出連續(xù)可變氣門升程(CVVL)系統(tǒng)來致動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的燃燒閥(進(jìn)氣閥和/或排氣閥)，試圖提高燃料經(jīng)濟(jì)性、降低排放并另外改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的性能。這些CVVL系統(tǒng)可根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的需求而僅僅應(yīng)用于進(jìn)氣閥、僅僅應(yīng)用于排氣閥或者應(yīng)用于進(jìn)氣閥和排氣閥兩者。CVVL系統(tǒng)用于改變?nèi)紵y的升程幅度，其中閥升程通常被理解為燃燒閥離開其閥座運(yùn)動(dòng)的距離。在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請公開號(hào)US 2011/0061618中示出一種CVVL系統(tǒng)，在此以參見的方式引入該專利的全部內(nèi)容。在該CVVL系統(tǒng)中，按照內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的慣例，帶有發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸繞發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。搖桿組件經(jīng)由搖桿組件上的輥?zhàn)咏邮諄碜园l(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的輸入，其中發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)致使搖桿組件以往復(fù)方式樞轉(zhuǎn)。搖桿組件的輸出部分作用在指狀從動(dòng)件中在液壓間隙調(diào)節(jié)器上樞轉(zhuǎn)的輥?zhàn)由?。?dāng)指狀從動(dòng)件繞液壓間隙調(diào)節(jié)閥樞轉(zhuǎn)時(shí)，燃燒閥打開和關(guān)閉。為了改變?nèi)紵y的閥升程，設(shè)有控制軸，該控制軸可通過致動(dòng)器繞控制軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂戚S繞控制軸軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)改變搖桿組件的位置，而這致使燃燒閥的閥升程發(fā)生變化。在致動(dòng)器發(fā)生故障的情形下，可希望使CVVL系統(tǒng)默認(rèn)為預(yù)定閥升程，使得內(nèi)燃機(jī)能令人滿意地啟動(dòng)和運(yùn)行，直到可進(jìn)行維修為止。美國專利號(hào)7，886，703教示了一種CVVL系統(tǒng)，該CVVL系統(tǒng)具有缺省機(jī)構(gòu)，用以在采用了電動(dòng)機(jī)的致動(dòng)器發(fā)生故障的情形下，提供缺省閥升程。在此種構(gòu)造中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過滾珠螺桿轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。通過滾珠螺桿產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)通過附連于滾珠螺桿和控制軸的連桿轉(zhuǎn)換成控制軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。缺省機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)壓簧，這兩個(gè)壓簧沿相反方向作用，以提供缺省閥升程。此種缺省機(jī)構(gòu)配置的一個(gè)缺點(diǎn)在于:在操作過程中，在控制軸的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍，致動(dòng)器須抵抗壓簧中至少一個(gè)而工作，而這會(huì)增大對于致動(dòng)器的能力需求。此種缺省機(jī)構(gòu)的另一缺點(diǎn)在于，須用在將致動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中。美國專利號(hào)7，418，933教示了一種CVVL系統(tǒng)，該CVVL系統(tǒng)具有缺省機(jī)構(gòu)，用以在采用了電動(dòng)機(jī)的致動(dòng)器發(fā)生故障的情形下，提供缺省閥升程。在此種構(gòu)造中，電動(dòng)機(jī)具有帶有驅(qū)動(dòng)齒輪的輸出軸，該驅(qū)動(dòng)齒輪與從動(dòng)尺寸嚙合。從動(dòng)齒輪連接于渦輪的軸，且該渦輪與CVVL系統(tǒng)的控制軸的扇形齒輪嚙合。缺省機(jī)構(gòu)包括隨著渦輪的軸運(yùn)動(dòng)的大直徑齒輪和小直徑齒輪。第一缺省彈簧圍繞控制軸，以使控制軸從最大升程位置偏置到缺省位置，該缺省位置介于最大升程位置和最小升程位置之間。第二缺省彈簧使控制軸從最小升程位置偏置到缺省位置，且該齒輪組包括大直徑齒輪和小直徑齒輪。此種缺省機(jī)構(gòu)配置的一個(gè)缺點(diǎn)在于:致動(dòng)器須在操作過程中控制軸的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍上抵抗缺省彈簧中至少一個(gè)而工作，而這會(huì)增大對于致動(dòng)器的能力需求。另一個(gè)缺點(diǎn)在于，此種缺省機(jī)構(gòu)由于增添齒輪而增大成本和復(fù)雜度，而僅僅第二偏置彈簧需要這些齒輪來將控制軸從最小升程位置偏置到缺省位置。需要一種帶有缺省機(jī)構(gòu)的CVVL系統(tǒng)，該機(jī)構(gòu)可使CVVL系統(tǒng)的致動(dòng)器的尺寸需求最小化。需要一種帶有缺省機(jī)構(gòu)的CVVL系統(tǒng)，該機(jī)構(gòu)可使CVVL系統(tǒng)的部件和復(fù)雜度最小化。

發(fā)明內(nèi)容
簡而言之，提供一種用于致動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的燃燒閥的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)。該持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)包括具有發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，該發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部可繞發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。該持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)還包括搖桿組件，該搖桿組件可樞轉(zhuǎn)，用于為燃燒閥提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)。搖桿組件包括搖桿組件輸入部件和搖桿組件輸出部件，該搖桿組件輸入組件用于接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的運(yùn)動(dòng)，而該搖桿組件輸出組件用于將該運(yùn)動(dòng)傳遞至燃燒閥。該持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)還包括控制軸，該控制軸可繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使得控制軸繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)改變搖桿組件的位置，由此改變?nèi)紵y的升程。該持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)還包括致動(dòng)器，該致動(dòng)器用于使控制軸選擇性地在最小升程位置和最大升程位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。該持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)還包括偏置彈簧，該偏置彈簧圍繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并且用以在致動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)、僅僅從最小升程位置至預(yù)定位置偏置控制軸，該預(yù)定位置介于最小升程位置和最大升程位置之間。


將參考附圖來進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中:圖1A是從內(nèi)燃機(jī)的正面來看、根據(jù)本發(fā)明的CVVL系統(tǒng)的剖視圖，其中CVVL系統(tǒng)處于高發(fā)動(dòng)機(jī)載荷模式且輸入搖桿子組件位于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的基圓上；圖1B是在當(dāng)前輸入搖桿子組件位于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的鼻部上的情形下圖1A所示系統(tǒng)的剖視圖；圖2A是在當(dāng)前CVVL系統(tǒng)處于低發(fā)動(dòng)機(jī)載荷模式下且輸入搖桿子組件位于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的基圓上的情形下圖1A所示系統(tǒng)的剖視圖；圖2B是在當(dāng)前輸入搖桿子組件位于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的鼻部上的情形下圖2A所示系統(tǒng)的剖視圖；圖3是處于代表性凸輪軸角度下的CVVL系統(tǒng)的等軸視圖；圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的CVVL系統(tǒng)的代表凸輪軸定時(shí)、升程以及持續(xù)時(shí)間的曲線族；以及圖5是從內(nèi)燃機(jī)的背面來看、根據(jù)本發(fā)明的CVVL系統(tǒng)的致動(dòng)器和偏置彈簧的等軸視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1A、1B、2A和2B中，從內(nèi)燃機(jī)14的正面來看，在內(nèi)燃機(jī)14的燃燒閥12處示出根據(jù)本發(fā)明的CVVL系統(tǒng)10。燃燒閥12可以是進(jìn)氣閥或排氣閥。CVVL系統(tǒng)10在應(yīng)用于進(jìn)氣閥時(shí)管理內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣交換過程，其中控制軸16的角位置發(fā)生改變，該控制軸16可繞作為控制軸16幾何中心的旋轉(zhuǎn)軸線17 (在圖3中示出)轉(zhuǎn)動(dòng)。類似地，CVVL系統(tǒng)10在應(yīng)用于排氣閥時(shí)管理內(nèi)燃機(jī)的排氣交換過程，其中控制軸16的角位置發(fā)生改變。在圖1A和圖1B中，CVVL系統(tǒng)10示作處于高發(fā)動(dòng)機(jī)載荷模式，而在圖2A和圖2B中，CVVL系統(tǒng)10示作處于低發(fā)動(dòng)機(jī)載荷模式。在這些成對附圖中的每個(gè)中，在左側(cè)(圖1A和圖2A)示出輸入輥?zhàn)?8位于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22的基圓20上的CVVL系統(tǒng)10的視圖，而在右側(cè)(圖1B和圖2B)示出輸入輥?zhàn)?8位于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22 (最大升程點(diǎn))上的CVVL系統(tǒng)10的類似視圖。發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22是發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸26的一部分,該凸輪軸以傳統(tǒng)方式繞發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線28轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂戚S16偏心地固定于控制軸盤30，從而當(dāng)控制軸16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，控制軸盤30繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線17偏心地轉(zhuǎn)動(dòng)。只要控制軸16轉(zhuǎn)動(dòng)地定位成、使得輸入搖桿樞轉(zhuǎn)中心32和輸出凸輪樞轉(zhuǎn)中心34是同心的，則會(huì)產(chǎn)生圖1A和IB中示出的高發(fā)動(dòng)機(jī)載荷情形，該輸入搖桿樞轉(zhuǎn)中心也是控制軸盤30的幾何中心。作為搖桿組件36的輸入部件的輸入輥?zhàn)?8較佳地由硬化鋼形成，并且自由地繞鋼銷38轉(zhuǎn)動(dòng)，該鋼銷38在輸入搖桿U形夾(clevis)40內(nèi)支承(類似于樁子的方式)就位。在發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸26如箭頭A所示順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22的擴(kuò)開側(cè)面(opening flank)42向上推動(dòng)輸入棍子18,致使搖桿組件36的輸入搖桿子組件44沿順時(shí)針方向繞控制軸盤30并繞輸入搖桿樞轉(zhuǎn)中心32轉(zhuǎn)動(dòng)。在搖桿子組件36轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其繞控制軸盤30的輸入搖桿樞轉(zhuǎn)中心32轉(zhuǎn)動(dòng)。在輸入搖桿子組件44繞輸入搖桿樞轉(zhuǎn)中心32順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，致使搖桿組件36的輸出搖桿子組件48繞固定就位的輸出搖桿樞轉(zhuǎn)中心34順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出搖桿子組件48的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使輸出搖桿子組件48作用在指狀從動(dòng)件52上的輸出凸輪型面50行進(jìn)。輸出凸輪型面50是搖桿組件36的輸出部件。指狀從動(dòng)件52的右端繞液壓閥間隙調(diào)節(jié)器54樞轉(zhuǎn)。這樣，在指狀從動(dòng)件52上進(jìn)行下推的輸出搖桿子組件48將升程傳遞給燃燒閥12。輸出搖桿子組件48更進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，則更大的升程會(huì)通過指狀從動(dòng)件52賦予燃燒閥12。如圖1A和IB所示，當(dāng)控制軸盤30處于高發(fā)動(dòng)機(jī)載荷模式時(shí)，只要輸入輥?zhàn)?8到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22的鼻部24，則最大升程會(huì)賦予燃燒閥12。在此點(diǎn)處，輸入搖桿子組件44和輸出搖桿子組件48停止沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22進(jìn)一步沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22的鼻部24滑過輸入輥?zhàn)?8，且間隙彈簧56(圖3中示出)促使輸入搖桿子組件44和輸出搖桿子組件48逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此種逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還會(huì)減小輸出凸輪型面50和指狀從動(dòng)件52之間產(chǎn)生的升程。最終，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸26持續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入輥?zhàn)?8到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22的基圓部20，在此升程保存為零，直到下一次閥打開情形發(fā)生為止。剛才描述的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生類似于圖4所示峰值升程曲線58的峰值升程曲線，以使流過燃燒閥12的氣體最大化?，F(xiàn)在參見圖2A、2B和5 ;示作電動(dòng)機(jī)60的致動(dòng)器(僅僅在圖5中示出)通過齒輪組62操作地連接于控制軸16，以改變控制軸16的角位置。應(yīng)提及的是，圖1A、1B、2A和2B從內(nèi)燃機(jī)14的正面觀察而得，而圖5從內(nèi)燃機(jī)14的背面觀察而得。于是，控制軸16在圖1A、1B、2A和2B中的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)與控制軸16在圖5中的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)相對應(yīng)。當(dāng)控制軸16相對于其前述高發(fā)動(dòng)機(jī)載荷模式位置如圖2A和2B所示順時(shí)針或者如圖5所示逆時(shí)針顯著地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，CVVL系統(tǒng)10產(chǎn)生與低發(fā)動(dòng)機(jī)載荷相對應(yīng)的具有減小持續(xù)時(shí)間的低升程情形(參見圖4中的區(qū)域64)。當(dāng)此種情形發(fā)生時(shí)，控制軸盤30的輸入搖桿樞轉(zhuǎn)中心32朝發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸26向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離輸出搖桿子組件48的樞轉(zhuǎn)搖桿樞轉(zhuǎn)中心34。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22引起輸入搖桿子組件44產(chǎn)生角運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸出搖桿子組件48將指狀從動(dòng)件52向下推動(dòng)，而向下推動(dòng)的幅度與高發(fā)動(dòng)機(jī)載荷操作模式相比較小，由此將較小的升程傳遞至燃燒閥12。當(dāng)控制軸16處于最低發(fā)動(dòng)機(jī)載荷模式時(shí)，CVVL系統(tǒng)10會(huì)產(chǎn)生由圖4中曲線66所表示的短且淺升程情形，該曲線適用于所有發(fā)動(dòng)機(jī)載荷中的最輕載荷。雖然并未示出，但CWL系統(tǒng)10還可防止燃燒閥12打開，且對于氣缸停用技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的是，當(dāng)希望使內(nèi)燃機(jī)14中一些氣缸停用時(shí)，會(huì)需要防止燃燒閥12打開。應(yīng)觀察到,控制軸16從圖1A、IB所示的位置移位(即，轉(zhuǎn)動(dòng))至圖2A、2B所示的位置用于:a)改變輸入輥?zhàn)?8在發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22上的位置，由此使閥打開的啟動(dòng)提前，以及b)改變輸出凸輪型面50與指狀從動(dòng)件52的接觸點(diǎn)，由此減小可能的閥升程。更簡要地說，控制軸16的移位改變搖桿組件36的位置。因此，改變控制軸16在圖1A、1B所示的高發(fā)動(dòng)機(jī)載荷位置(最大閥升程位置)和圖2A、2B所示的低發(fā)動(dòng)機(jī)載荷位置(最小閥升程位置)之間的角位置，會(huì)產(chǎn)生圖4所示的整個(gè)升程曲線族?，F(xiàn)在將參見圖5，為了清楚起見，除了控制軸16、電動(dòng)機(jī)60、齒輪組62以及其它本文將進(jìn)行描述的構(gòu)件以外，將CVVL系統(tǒng)10的所有構(gòu)件移除。齒輪組62包括驅(qū)動(dòng)齒輪68，該驅(qū)動(dòng)齒輪68固定于電動(dòng)機(jī)60的輸出軸，從而當(dāng)電流施加于電動(dòng)機(jī)60時(shí)，該驅(qū)動(dòng)齒輪68隨著輸出軸以一對一關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪組62還包括從動(dòng)齒輪70，該從動(dòng)齒輪70固定于控制軸16，以隨著控制軸16以——對應(yīng)的關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪組62還包括中間齒輪72，該中間齒輪72操作地設(shè)置在驅(qū)動(dòng)齒輪68和從動(dòng)齒輪70之間。中間齒輪72包括與驅(qū)動(dòng)齒輪68嚙合的中間大直徑齒輪74。中間齒輪72還包括中間小直徑齒輪(未示出，因?yàn)樵撝虚g小直徑齒輪藏在中間大直徑齒輪74之后)，且該中間小直徑齒輪固定于中間大直徑齒輪74，以隨著中間大直徑齒輪74以 對應(yīng)的關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。該中間小直徑齒輪與從動(dòng)齒輪70哨合。于是，驅(qū)動(dòng)齒輪68通過電動(dòng)機(jī)60產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)致使控制軸16發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)有部分示作偏置彈簧76的缺省機(jī)構(gòu)，以在電動(dòng)機(jī)60發(fā)生故障的情形下，將控制軸16運(yùn)動(dòng)至最小升程位置和最大升程位置中間的預(yù)定位置。偏置彈簧76是圍繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線17的扭簧。偏置彈簧76的偏置彈簧固定端76固定于內(nèi)燃機(jī)14，而偏置彈簧76的偏置彈簧可動(dòng)端80僅僅從最小升程位置至預(yù)定位置將偏置力施加于從動(dòng)齒輪70。從動(dòng)齒輪70包括切除部段82，該切除部段為偏置彈簧可動(dòng)端80提供在從最小升程位置至預(yù)定位置時(shí)作用的反應(yīng)面84。在未示出的替代方案中，弧形槽可作為切除部段82的替代。當(dāng)控制軸16到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，通過彈簧止動(dòng)件86防止偏置彈簧可動(dòng)端80進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，該彈簧止動(dòng)件86固定于內(nèi)燃機(jī)14。圖5示出處于預(yù)定位置的控制軸16，并且可以看到，偏置彈簧可動(dòng)端80與彈簧止動(dòng)件86和反應(yīng)面84相接觸。如果如圖5所示電動(dòng)機(jī)60被致動(dòng)以使從動(dòng)齒輪70沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則彈簧止動(dòng)件86會(huì)防止偏置彈簧可動(dòng)端80運(yùn)動(dòng)，且反應(yīng)面84會(huì)不再與偏置彈簧可動(dòng)端80接觸。因此，偏置彈簧76不再會(huì)對電動(dòng)機(jī)60和控制軸16起作用。與此相反，如果如圖5所示電動(dòng)機(jī)60被致動(dòng)以使從動(dòng)齒輪70沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則反應(yīng)面84會(huì)致使偏置彈簧76卷起，且偏置彈簧可動(dòng)端80會(huì)不再與彈簧止動(dòng)件86接觸。因此，偏置彈簧76會(huì)經(jīng)由從動(dòng)齒輪70對于控制軸16提供偏置力，如果電動(dòng)機(jī)60將要發(fā)生故障，則該偏置力會(huì)促使控制軸16到達(dá)預(yù)定位置。雖然如果在控制軸16定位于最小升程位置和預(yù)定位置之間的情形下電動(dòng)機(jī)60發(fā)生故障，偏置彈簧76會(huì)促使控制軸16到達(dá)預(yù)定位置，但如果在控制軸16定位于最大升程位置和預(yù)定位置之間的情形下電動(dòng)機(jī)60發(fā)生故障，偏置彈簧76不會(huì)促使控制軸16到達(dá)預(yù)定位置。反而，僅僅由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22和燃燒閥12在搖桿組件36上作用而產(chǎn)生的力會(huì)促使控制軸16到達(dá)預(yù)定位置。當(dāng)控制軸16到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，反應(yīng)面84會(huì)與偏置彈簧可動(dòng)端80相接觸。選擇偏置彈簧76，以提供會(huì)抵抗由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22和燃燒閥12在搖桿組件36上作用而產(chǎn)生力的彈簧力。因此，由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部22在搖桿組件36上作用而產(chǎn)生的力無法將偏置彈簧76卷起，且控制軸16維持在預(yù)定位置。由于電動(dòng)機(jī)60僅需對于控制軸16的總運(yùn)動(dòng)范圍的僅僅一部分抵抗一個(gè)偏置彈簧來工作，因而電動(dòng)機(jī)60無需增大載重能力來克服兩個(gè)彈簧的力，而如果所提供的偏置彈簧用以既從最小升程位置又從最大升程位置朝預(yù)定位置來偏置控制軸16，則會(huì)需要增大電動(dòng)機(jī)的載重能力來克服兩個(gè)彈簧的力。此外，由于僅僅存在一個(gè)偏置彈簧，因而存在較少的CVVL系統(tǒng)部件，且CVVL系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得以簡化且更緊湊。雖然通過本發(fā)明的較佳實(shí)施例來描述本發(fā)明，但這些實(shí)施例并不意指僅需限制。
權(quán)利要求
1.一種用于致動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的燃燒閥的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，所述持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，所述發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸具有發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部，且所述發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部可繞發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)； 搖桿組件，所述搖桿組件可樞轉(zhuǎn)用于為所述燃燒閥提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且所述搖桿組件具有搖桿組件輸入部件和搖桿組件輸出部件，所述搖桿組件輸入部件用于接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸部的運(yùn)動(dòng)，而所述搖桿組件輸出部件用于將所述運(yùn)動(dòng)傳遞至所述燃燒閥； 控制軸，所述控制軸可繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，其中所述控制軸繞所述控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)改變所述搖桿組件的位置，由此改變所述燃燒閥的升程； 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器用于使所述控制軸選擇性地在最小升程位置和最大升程位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)； 以及偏置彈簧，所述偏置彈簧圍繞所述控制軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并且用以在所述致動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)、僅僅從所述最小升程位置至預(yù)定位置偏置所述控制軸，所述預(yù)定位置介于所述最小升程位置和所述最大升程位置之間。
2.按權(quán)利要求1所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，在所述致動(dòng)器發(fā)生故障的情形下，僅僅由所述發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸和所述燃燒閥中的一個(gè)所產(chǎn)生的力將所述控制軸從所述最大升程位置偏置到所述預(yù)定位置。
3.按權(quán)利要求1所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，所述致動(dòng)器通過齒輪組連接于所述控制軸。
4.按權(quán)利要求3所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，所述齒輪組包括驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，所述驅(qū)動(dòng)齒輪連接于所述致動(dòng)器，而所述從動(dòng)齒輪連接于所述控制軸，使得所述從動(dòng)齒輪隨著所述控制軸以一一對應(yīng)的關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使得所述驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)致使所述從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.按權(quán)利要求4所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，所述偏置彈簧包括固定端和可動(dòng)端，所述固定端固定于所述內(nèi)燃機(jī)，而所述可動(dòng)端用以僅僅在所述控制軸從所述最小升程位置定位到所述預(yù)定位置時(shí)、將偏置力施加于所述從動(dòng)齒輪的反應(yīng)面。
6.按權(quán)利要求5所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)面由所述從動(dòng)齒輪的切除部段來限定。
7.按權(quán)利要求5所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述控制軸從所述最小升程位置轉(zhuǎn)動(dòng)至所述預(yù)定位置時(shí)或者從所述預(yù)定位置轉(zhuǎn)動(dòng)至所述最小升程位置時(shí)，所述可動(dòng)端隨著所述從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.按權(quán)利要求5所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述控制軸位于所述預(yù)定位置和所述最大升程位置之間時(shí)，所述可動(dòng)端不與所述從動(dòng)齒輪接觸。
9.按權(quán)利要求5所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述控制軸在所述預(yù)定位置和所述最大升程位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述可動(dòng)端是靜止的。
10.按權(quán)利要求5所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，還包括彈簧止動(dòng)件，所述彈簧止動(dòng)件固定于所述內(nèi)燃機(jī)，以防止在所述控制軸位于所述預(yù)定位置和所述最大升程位置時(shí)間時(shí)、所述偏置彈簧的所述可動(dòng)端將所述偏置力施加于所述從動(dòng)齒輪。
11.按權(quán)利要求10所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述控制軸從所述預(yù)定位置定位至所述最大升程位置時(shí)，所述偏置彈簧的所述可動(dòng)端與所述彈簧止動(dòng)件接觸。
12.按權(quán)利要求11所述的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述控制軸定位在所述預(yù)定位置和所述最小升程位置 之間時(shí)，所述偏置彈簧的所述可動(dòng)端不與所述彈簧止動(dòng)件接觸。
全文摘要
一種用于致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒閥的持續(xù)可變閥升程系統(tǒng)包括具有凸輪軸凸部的凸輪軸，該凸輪軸凸部可繞凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。搖桿組件可樞轉(zhuǎn)，用于為燃燒閥提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？刂戚S可繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使得控制軸繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)改變搖桿組件的位置，以改變?nèi)紵y的升程；致動(dòng)器使控制軸選擇性地在最小升程位置和最大升程位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。圍繞控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的偏置彈簧用以在致動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)、僅僅從最小升程位置至預(yù)定位置偏置控制軸，該預(yù)定位置介于最小升程位置和最大升程位置之間。
文檔編號(hào)F01L1/34GK103089362SQ20121017975
公開日2013年5月8日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者H·A·弗南德茲 申請人:德爾福技術(shù)有限公司